Gibbs-Donnan-effekten uppstår när det finns ojämn fördelning av laddade partiklar (joner) mellan två områden åtskilda av ett semipermeabelt membran, vilket innebär att membranet tillåter vissa ämnen att passera men inte andra. Dessa joner kan distribueras i ett flertal riktningar, korsande membranet, med en tendens att drivas mot ett tillstånd av jämlik koncentration, en process som drivs av naturens lagar om diffusion och osmos.
Effekten tar sitt namn från de två vetenskapsmännen som först utformade denna teori – Josiah Willard Gibbs, den framstående teoretisk fysikern och kemisten, och Frederick George Donnan, en engelsk kemist. Detta fenomen utgör grunden för mycket av det vi vet idag om hur joniska lösningar beter sig när de är åtskilda av semipermeabla membran – något som är avgörande för vår förståelse av många biologiska och kemiska processer, från hur celler fungerar till hur njurna filtrerar blod.
I princip, om det finns lösliga laddade ämnen (joner) på ena sidan av membranet som inte kan passera igenom det, kommer deras närvaro att påverka fördelningen av andra joner som kan passera membranet. Dessa obalanser i jonkoncentrationer över membranet kan sedan orsaka en nettoelektrisk potentialskillnad över gränsen, som hjälper till att upprätthålla cellens övergripande laddningsekvilibrium. Gibbs-Donnan-effekten spelar därför en viktig roll för att upprätthålla den elektrokemiska balansen i levande system.
